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1、第六章 S7-200PLC顺序控制指令及应用,6.1 功能流程图概述6.2 设计实例,6.1功能流程图概述,功能流程图，简称功能图，又叫状态流程图或状态转移图。它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。,1.组成,（1）状态状态是控制系统中的一个相对不变的性质，它对应于一个稳定的情形。在功能流程图中步通常表示某个执行元件的状态变化。步用矩形框表示，框中的数字是该步的编号，编号可以是该步对应的工步序号，也可以是与该步相对应的编程元件（如PLC内部的通用辅助继电器、步标志继电器等）。初始状态初始状态对
2、应于控制系统运行的起点。一个控制系统至少有一个初始状态，初始状态用双线框表示。,状态和初始状态,（2）有向线段和转移,转移,（3）动作说明一个状态表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。可以在状态右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该状态对应的动作，如下图所示。图中（a）表示一个状态对应一个动作；图（b）和（c）表示一个状态对应多个动作，两种方法任选一种。,2.使用规则,（1）状态与状态不能直接相连，必须用转移分开；（2）转移与转移不能直接相连，必须用状态分开；（3）状态与转移、转移与状态之间的连线采用有向线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序时可以省略箭头，否
3、则必须加箭头。（4）一个功能图至少应有一个初始状态。,3.结构形式,（1）顺序结构（2）分支结构 选择性分支 并发性分支（3）循环结构（4）复合结构,（1）顺序结构,顺序结构,（2）分支结构,选择性分支,并发性分支,并发性分支,（3）循环结构,循环结构用于一个顺序过程的多次或往复执行。功能图画法如图所示，这种结构可看作是选择性分支结构的一种特殊情况。,并发性分支,（4）复合结构,功能流程图举例,顺序控制指令格式 LSCR Sx.y 步开始 SCRT Sx.y 步转移 SCRE 步结束 顺序控制指令可以将程序功能流程图转换成梯形图程序,4.指令格式,例1：编写红绿灯顺序控制程序,步进条件为时间步
4、进型。状态步的处理为点红、熄绿灯，同时启动定时器，步进条件满足时（时间到）进入下一步，关断上一步。,例2：,用顺序继电器实现的顺序控制中的一个步的程序段，这一步实现的功能是使两个电机M1和M2起动运行20秒后停止，切换到下一步。,6.2设计实例,1.系统描述 2.制定控制方案 3.系统配置及输入输出对照表 4.设计主电路及PLC外部接线图 5.设计功能流程图 6.建立步与继电器对照表 7.画梯形图,例：分检大小球,并行分支和连接电路举例：,该化学反应过程的工作原理是：按动启动按钮后，1#、2#容器分别用泵P1、P2从碱和聚合物库中将其抽满。抽满后传感器发出信号，P1、P2关闭，然后2#容器加热
5、到60时，温度传感器发出信号，关掉加热器。P3、P4分别将1#、2#容器中的溶液送到3#反应器中，同时启动搅拌器，搅拌时间为60s。一旦3#满或1#，2#空，则泵P3，P4停止并等待。当搅拌时间到，P5将混合液抽到产品池4#容器，直到4#满或3#空。成品用P6抽走，直到4#空。至此，整个过程结束，再次按动启动按钮，新的循环可以开始。,选择和跳转电路举例：,补例：,1.系统描述设计一个3工位旋转工作台，其工作示意如图所示。三个工位分别完成上料、钻孔和卸件。（1）动作特性工位1：上料器推进，料到位后退回等待。工位2：将料夹紧后，钻头向下进给钻孔，下钻到位后退回，退回到位后，工件松开，放松完成后等待
6、。工位3：卸料器向前将加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。（2）控制要求通过选择开关实现自动运行、半自动运行和手动操作。,工作台示意图,2.制定控制方案,1）用选择开关来决定控制系统的全自动、半自动运行和手动调整方式。2）手动调整采用按钮点动的控制方式。3）系统处于半自动工作方式时，每执行完成一个工作循环，用一个起动按钮来控制进入下一次循环。4）系统处于全自动运行方式时，可实现自动往复地循环执行。5）系统运动不很复杂，采用4台电机。6）对于部分与顺序控制和工作循环过程无关的主令部件和控制部件，采用不进入PLC的方法以节省I/O点数。7）由于点数不多，所以用中小型PLC可以实现。
7、可用CPU 224与扩展模块，或用一台CPU 226。,3.系统配置及输入输出对照表,输入信号对照表,输出信号对照表,4.设计主电路及PLC外部接线图,PLC外部接线图,上图为PLC外部接线的示意图，实际接线时，还应考虑到以下几个方面：1）应有电源输入线，通常为220V，50Hz交流电源，允许电源电压有一定的浮动范围。并且必须有保护装置，如熔断器等。2）输入和输出端子每8个为一组共用一个COM端。3）输出端的线圈和电磁阀必须加保护电路，如并接阻容吸收回路或续流二极管。,功能流程图,5.设计功能流程图,手动部分,6.建立步与继电器对照表,通用继电器对照表,7.画梯形图,用编程软件做出梯形图。梯形图完成后便可以将可编程序控制器与计算机连接，把程序及组态数据下装到PLC进行调试，程序无误后即可结合施工设计将系统用于实际。,
